Projeto PCB LED

LED PCB é uma placa de circuito impresso, em sua maioria feita de alumínio, na qual estão embutidos diodos emissores de luz (LEDs). E, para comprar placas de circuito impresso de LED de alta qualidade, é importante entender como elas são feitas, ou seja, o processo de design da placa de circuito impresso de LED. O guia de hoje enfoca os aspectos fundamentais do processo de design de PCB de LED, como seleção de material, software de design, controle térmico, usos e diretrizes de design, entre outros aspectos fundamentais. Vamos começar:

Vantagens do design de PCB LED

Os PCBs de LED costumam ser a escolha final de muitos engenheiros e designers encarregados de atualizar ou revisar o produto. Estas são as razões por trás de sua popularidade. LED PCB

• Permite a geração de luz sem gerar muito calor no processo
• O design dos interruptores de membrana de LED permite um fornecimento e montagem de produtos mais simples.
• Tem alta resistência a efeitos de umidade e poeira
• O consumo de energia é baixo e eficiente, economizando assim energia
• Há uma variedade para escolher em termos de tamanhos, cores e intensidade
• Você pode integrá-lo facilmente em montagens de interface complexa
• Tem um peso muito leve e, portanto, é portátil sem esforço
• Perfil baixo e alta estabilidade
• O design de LED PCB oferece a iluminação de fundo mais acessível para símbolos e ícones
• Tem uma longa vida útil e, portanto, economiza custos em termos de manutenção e substituição
• O design da placa de circuito impresso LED retroiluminado é mais barato, em comparação com outras placas de circuito impresso
• Utilizável em membrana flexível de prata e cobre
• Muita liberdade de design, mesmo em montagens complexas

Desvantagens do design de PCB LED

O LED PCB geralmente é projetado com grandes travas de cobre no lado do driver da placa. Isso geralmente representa o risco de empenamento se não for bem verificado. PCB LED redondoA complexidade do design do LED PCB, especialmente a alta densidade dos pads, coloca a placa em muitos outros riscos. O projeto também apresenta limitações térmicas para iluminação LED. Além disso, a vida útil e a eficiência das luzes LED são determinadas pela temperatura em que operam. Há, portanto, necessidade de gerenciamento térmico mais eficiente no projeto dos LED PCBs.

Onde usar LED PCB Design

Luz de LED

1. Projeto de PCB de tira de LED

Uma fita de LED é um flexível ou PCB rígido com LEDs SMD em sua superfície. Fatores críticos no projeto de LED Strip PCB incluem resistência à água e considerações de tensão e corrente. A diferença de cor e se o LED é endereçável também influencia o design. As opções aqui incluem: cor única, não endereçável; Dynamic Tunable branco, não endereçável; O design multicolorido, não endereçável e RGB, endereçável da faixa de LED PCB é importante em aplicações como iluminação decorativa e iluminação fluorescente. A faixa de LED também é utilizada no processo de fabricação para inspeções ultravioleta.

2. Projeto de PCB LED SMD

Os LEDs SMT são usados ​​em uma ampla gama de equipamentos eletrônicos. Isso inclui computadores (notebooks), sistemas de rede e telefones celulares. Como as outras opções de design de PCB de LED, essas PCBs têm excelente dissipação de calor.

3. Placa de iluminação pública LED

Esses PCBs são explicitamente projetados para iluminação pública. A tecnologia aqui inclui assinatura de mensagem variável (VMS), que é útil em configurações de orientação de tráfego. Com iluminação LED, é fácil obter uniformidade de luminância. Isso ajuda a aperfeiçoar a visibilidade durante a noite. Eles também ajudam no controle de tráfego. Portanto, os PCBs de iluminação pública LED são projetados para garantir iluminação e comunicação (sinalização) perfeitas nas ruas.

4. Projeto PCB para Lâmpada LED

Entre as aplicações mais comuns do LED PCB está a fabricação de lâmpadas LED. Esta é a tecnologia por trás da maioria das nossas lâmpadas hoje. O design de PCB de LED para lâmpadas é usado em muitos produtos de iluminação LED, incluindo painel de iluminação de LED e luminária de piso de LED. Este design também atinge a luz de teto LED.

5. Projeto de PCB de matriz de LED

LED matrix é um tipo de matriz de pontos que apresenta um display grande. Ele também exibe valor de baixa resolução. Ele possui uma matriz 2-d de diodos com cátodos alinhados em linhas, enquanto os ânodos são unidos em colunas. Os PCBs são projetados para garantir que os aplicativos de matriz de LED tenham uma longa vida útil de até 50,000 horas. Eles também são projetados para permitir um fácil controle de cor e brilho dos monitores. Eles são usados ​​na exibição de informações e imagens animadas, por exemplo, em instalações comerciais. Existem diferentes tipos de LED matrix, incluindo 8*8 dot matrix, 128*16 dot matrix, entre outros. Os displays de matriz de LED têm muitas aplicações, inclusive em aparelhos de televisão, monitores de computador, monitores médicos e monitores montados na cabeça.

6. Placa PCB LED COB

Chip a bordo (COB) é obtido quando muitos diodos nus entram em contato direto com um substrato PCB de núcleo de metal (MCPCB). Isso resulta em uma matriz de diodos. COB MCPCBs têm alta condutividade térmica e perfeita dissipação de calor. Eles também são altamente confiáveis, com bom despacho de calor e número limitado de juntas de solda. Os MCPCBs COB também apresentam montagem simples de LEDs de alta potência e consumo de espaço reduzido. Eles também são relativamente baratos. Os MCPCBs COB têm uma ampla gama de aplicações. Eles são usados ​​em retroiluminação para TVs de LED, iluminação de ruas e estacionamentos, iluminação automotiva, agricultura (horticultura) e LEDs de alta potência.

7. Outro projeto de PCB para sistemas de luz LED

Existem várias aplicações de iluminação para PCBs de LED e diferentes características de design para cada uma delas. Um exemplo são as PCBs de iluminação LED utilizadas no setor de telecomunicações. Este design de LED depende fortemente de baixo peso e resistência ao ruído. Também é projetado para durar muito por causa da durabilidade do alumínio. Equipamentos de LED usados ​​em telecomunicações produzem muito calor. É aqui que a excelente dissipação de calor característica do material de base de alumínio é útil. Esses PCBs são usados ​​em equipamentos de alta frequência, como circuitos de filtro.

Como escolher o material da placa PCB LED

Placa de circuito impresso de LED

Fatores que determinam o tipo de material PCB

·Retardante de fogo

O material utilizado deve ser resistente ao fogo. Este material deve ser capaz de retardar ou impedir a propagação do fogo, caso ele comece. Essa característica é provocada por reações entre produtos químicos. Tais reações tornam os combustíveis menos inflamáveis. Eles também prolongam efetivamente o período de combustão dos combustíveis. Isso evita que a placa de LED queime.

·Constante dielétrica

Outra consideração deve ser a capacidade de armazenamento de energia elétrica da substância. A constante dielétrica também deve ser capaz de informar a intensidade da força elétrica. Esta é uma consideração importante a ser feita. Normalmente, todas as placas de LED são projetadas para aparelhos elétricos. Verifique as capacidades de armazenamento de energia elétrica do material.

·Fator de perda

O material do substrato utilizado também tem como uma de suas funções a perda dielétrica. O fator de dissipação é usado para medir a diferença no desempenho de perda entre diferentes materiais. Nos casos em que o fator de dissipação é menor, isso implica que o laminado tem uma baixa perda dielétrica. Certifique-se de que o material laminado usado no substrato tenha uma perda dielétrica menor.

·Resistência à tração

Esta é a capacidade de um material quebrar quando colocado sob tensão. Em termos mais simples, refere-se à carga máxima sustentável que o material utilizado pode suportar. Isso significa que, mesmo em casos de alongamento, nenhuma fratura será relatada. Certifique-se de que seu material de PCB de LED tenha a resistência à tração necessária.

· Temperatura de transição vítrea (Tg)

Esta é uma propriedade muito importante que deve ser considerada nos casos em que os polímeros são considerados para uso final. Nas temperaturas de transição vítrea, as propriedades físicas dos plásticos são transformadas em estado cristalino ou mesmo vítreo. Quando os mesmos materiais são colocados acima da temperatura de transição vítrea, eles se tornam emborrachados. No projeto de PCB de LED, certifique-se de usar um material que ofereça uma Tg alta o suficiente. Isso ajudará a garantir que a placa funcione mesmo em condições adversas (temperaturas).

· Coeficiente de expansão do eixo Z

Isso se refere às mudanças no tamanho do objeto quando exposto a diferentes temperaturas. Também pode ser definido como expansão térmica. A pressão constante, o coeficiente de expansão térmica é medido. No passado recente, vários métodos para medir a expansão térmica foram desenvolvidos. Eles incluem volumétrico, área e até linear.

Material da placa PCB LED

Você pode considerar os seguintes materiais para o seu projeto de PCB LED:

i.CEM 1 e CEM 3

Material Compósito CEM-1 geralmente é composto de três componentes. Estes incluem tecido de vidro unido com núcleo de papel. Estes dois são então combinados com resina epóxi. Este material é comumente usado na indústria de placas de circuito impresso. É fácil de perfurar e geralmente possui propriedades elétricas excepcionais. Material CEM 1 para PCBO CEM também tem maior resistência à flexão em comparação com os tipos baseados em papel. Isso resulta em excelentes propriedades mecânicas e até mesmo elétricas. O CEM-3 tem semelhanças impressionantes com o FR4. Como alternativa ao tecido de vidro trançado, geralmente são usadas moscas. Este material tem uma cor branca leitosa. Sua superfície também é muito lisa. Por causa disso, ganhou popularidade no mercado asiático. Também é preferido por sua vantagem de ser um retardador de chama. Eles são geralmente usados ​​na fabricação de PCBs de LED de dupla face e multicamadas. O CEM-3 é indiscutivelmente um novo material de substrato de PCB cujo desenvolvimento depende da tecnologia do FR4. Isso explica por que ele foi usado para substituir o FR-4 no passado recente.

ii.FR4

FR-4 desempenho em todos os aspectos desejados de um bom substrato o torna a escolha preferida para a maioria dos fabricantes. FR4 Material para PCB Tem uma excelente relação força-peso. Este material também é resistente à chama, tornando-o muito confiável em casos de temperaturas flutuantes. Nesses casos, suas propriedades físicas permanecem imperturbáveis. Isso também se estende às capacidades mecânicas e elétricas. O laminado FR-4 de alto desempenho é mais confiável devido ao aumento da temperatura de transição vítrea. Também é mais acomodativo para circuitos de alta frequência devido às suas baixas propriedades dielétricas. Essas qualidades são desejáveis ​​na fabricação de designs de PCB de LED.

iii. Alumínio

Isso se refere a PCB com alma metálica em alumínio. Neste PCB, o material base para o PCB é metal. Isso é diferente do FR4 ou CEM-1 ou CEM-3 normal. PCB de alumínio Ao contrário dos outros materiais, o PCB de núcleo metálico de alumínio possui capacidades excepcionais de dissipação de calor. Assim, eles podem dissipar o calor dos componentes. Isso geralmente é obtido pelo uso de uma camada dielétrica termicamente condutora. É esta condutividade térmica que torna o alumínio o material mais amplamente utilizado para PCBs de LED.

iv. Liga de Cobre

São ligas metálicas compostas principalmente de cobre. Isso lhes dá uma resistência muito alta contra a corrosão. PCB de cobre pesado Existem também tipos tradicionais usados. Isso inclui o bronze, que deve ser combinado com o estanho como uma adição muito significativa. A outra alternativa é o latão, no qual o zinco é uma adição significativa.

Diretrizes de Design de PCB LED

1. Não coloque Vias no final das almofadas SMT

As vias, ainda mais quando não são mascaradas, não devem ser colocadas tão próximas dos pads SMT. Isso geralmente pode levar a juntas de solda ruins porque as vias fornecem um meio para a solda se mover dos pads. Sempre mantenha uma distância de pelo menos 0.025” entre a borda da via e a do bloco SMT. Também é prudente mascarar o via pad

2. Evite rotear traços largos em almofadas SMT estreitas

As almofadas de montagem em superfície devem ser mais largas do que os traços que terminam nelas. Se o traço ultrapassar os pads, a área disponível para o acabamento da superfície dependerá da abertura da máscara de solda. Isso, por sua vez, levará a uma cobertura de pasta inadequada. Também pode reduzir o efeito do dissipador de calor. A área de acabamento da superfície deve ser determinada pela área da almofada.

3. Projetando os lados das almofadas SMT

Evite traçados de roteamento ao longo das laterais dos pads SMT. Em vez disso, eles devem ser direcionados para os pads no meio da borda do pad. Deixar um espaço entre a almofada e o traço pode prender o ácido, que corroerá o traço no final do ciclo de enxágue. Tais conexões, na maioria dos casos, vão falhar devido ao choque térmico na fase de montagem. Às vezes, pode levar a almofadas superdimensionadas. Pode ser necessário verificar e corrigir os roteamentos nessas conexões.

4. Não roteie nenhum traço de circuito em um ângulo agudo

O roteamento em ângulos inferiores a 900 pode levar a problemas que podem causar falhas posteriormente. Isso ocorre porque os ângulos agudos geralmente representam a ameaça de concentrar o estresse. Você pode resolver isso reencaminhando esses cantos de forma que você acabe com ângulos maiores que 900.

5. Evite colocar componentes muito próximos ao contorno da placa

Colocar componentes muito próximos da borda da placa pode ser muito perigoso. Tais componentes podem sofrer danos durante a despenalização. Os componentes SMT devem ser mantidos a pelo menos 100” da borda da placa. Ao projetar o PCB, você deve incluir um local de guia de referência. Isso o ajudará a saber se um componente está posicionado com segurança ou se você precisa ajustar sua posição.

6. Evite exportar arquivos de unidade Gerber em inglês em 2:3 decimal

O 2:3 que era comumente usado para mover arquivos em discos flexíveis não é apropriado para projetos mais densos. Normalmente, o problema é que isso pode truncar dígitos significativos do local pretendido. Ele também interfere nos pontos finais do arco.

7. Consistência nas aberturas da máscara de solda

Ao definir as definições da pilha de blocos, certifique-se de usar um tamanho excessivo semelhante para os componentes. Isso ajudará a limitar as falhas com a regra de projeto, tornando o processo de fabricação de PCB menos problemático.

8. Use conexões diretas para vias

Apenas lidar com os problemas do circuito não é suficiente. Você também deve garantir que os orifícios estejam funcionando bem. As vias não precisam de pontos de localização ou almofadas térmicas. Incluindo isso, especialmente para vias congestionadas, pode levar a uma condição de circuito aberto. É melhor evitá-los, pois não são necessários durante a produção e podem, de fato, causar problemas.

9. Dimensionamento da almofada térmica

Também é importante garantir o dimensionamento correto da almofada térmica do orifício do componente. Almofadas congestionadas em orifícios de componentes também podem levar a uma abertura. Portanto, o diâmetro interno deve estar em ressonância com o das almofadas da camada externa.

10. Nos orifícios passantes

O espaço entre um PTH e um traço deve ser de pelo menos 0.006”, especialmente para PCBs multicamadas. Para PCBs multicamadas, existem muitos fatores que influenciam a precisão desse espaço. Eles incluem:

• Movimento de materiais
• Perfuração esgotada
• Configuração de pinagem múltipla e
• Dimensionamento da arte-final

Controlando problemas térmicos no projeto de LED PCB

Existem muitas estratégias e abordagens usadas para resolver problemas de dissipação de calor de PCBs de LED.

· Use dissipadores de calor no design de LED PCB

Os dissipadores de calor têm sido a estratégia mais utilizada, onde é utilizada uma peça de metal que possui uma grande área de superfície. Isso dá espaço para que o calor flua do PCB para o ar. Os dissipadores de calor também são usados ​​para conectar a fonte de calor a uma grande área de superfície condutora. Dissipador de calor no PCB

·Tecnologia Laminada para Controle Térmico

A tecnologia de laminados também é usada como uma medida de dissipação de calor em PCBs de LED atualmente. Aqui, você depende de uma grande moeda de cobre, que serve como depósito de calor. A moeda assim deposita e dissipa a energia térmica resultante. Isso torna a moeda um dissipador de calor térmico para PCBs de LED. Essas moedas também podem ser substituídas por dissipadores de calor locais, usando materiais IMS. Esses IMs termicamente condutores oferecem uma variedade de soluções para vários componentes no LED PCB. Eles podem efetivamente dissipar o calor em laminados termicamente condutores. Eles também dissipam o calor dos pré-impregnados reforçados com vidro, que são termicamente condutores. Outras áreas em que isso é usado incluem dielétricos termicamente condutores e materiais de substrato de metal isolados. Ao comparar cunhagem e dissipadores de calor locais, você perceberá que são soluções muito específicas. No entanto, o IMS nunca é uma solução focada, portanto, você precisa de uma estratégia bem pensada. Essas considerações devem ser feitas ao projetar sua placa de circuito impresso de LED. Para efeitos de seleção eficaz de uma estratégia de dissipação de calor, terá de envolver a equipa técnica. Eles irão orientá-lo na seleção eficaz do melhor material para sua necessidade específica. Na hora de calcular as reações térmicas, você deve buscar entender a configuração térmica. Isso é o oposto de focar apenas na resistência térmica e na condutividade. Verifique também a impedância térmica, que proporciona uma medição mais consistente e precisa. Outro fator a considerar é o ambiente no qual o LED PCB irá operar. Observe a circulação de ar. Outro fator ambiental que você deve considerar são os produtos ao redor. Você terá que avaliar o impacto que isso terá no gerenciamento térmico. Se o LED PCB estiver dissipando o calor de uma forma que afete os outros produtos, você precisará alterar o método de dissipação. Você também deve estabelecer se esses outros produtos terão um efeito no desempenho térmico do design do LED PCB. Também é importante estabelecer as propriedades mecânicas e as tensões mecânicas que serão causadas pela seleção do material. O processo de fabricação terá que levar esses fatores em consideração. Tanto o fabricante quanto o montador terão que projetar sua entrada na melhor resolução. No final de tudo, você deve ter chegado e usado a melhor estratégia de dissipação de calor.

Defeitos da placa de led e como superá-los

Ao lidar com LED PCB, você pode encontrar alguns defeitos. Alguns dos problemas são exclusivos dos PCBs de LED, enquanto outros também podem afetar outras placas de circuito impresso. Eles precisam ser tratados de forma eficaz e completa, para garantir que a eficiência do seu PCB não seja comprometida. Deixe-me levá-lo através de alguns deles e como você pode superá-los. Projeto de placa de circuito impresso de LED

·Arranhão de circuito

Almofadas densamente compactadas geralmente causam defeitos recessivos de um circuito arranhado. Um circuito riscado leva à exposição do cobre, o que definitivamente é um assunto mortal. Para superar isso, você deve aplicar muita folha de cobre para reduzir a sucata aberta e de curto-circuito. O defeito de cobre exposto muitas vezes passa despercebido, até que o procedimento SMT. Fazer com que o pitch da linha diminua, reduzindo o pitch da linha e do bloco, é uma maneira de lidar com os arranhões do circuito. Isso causa uma melhora que pode ajudar a superar o problema.

·Peeling de óleo de máscara de solda

Ao usar a máscara de solda preta para o seu design de PCB de LED, você precisará de muita energia de exposição. Da mesma forma, você pode decidir usar óleo de máscara de solda um pouco mais espesso do que o normal. Isso torna difícil para o óleo na camada inferior ganhar exposição completa, levando à descamação do óleo da máscara de solda. Para resolver esse problema de peeling de óleo, considere a aplicação de energia de exposição secundária. Você deve observar que, ao fazer isso, também precisará verificar a capacidade de consignação da máscara de solda.

· Esboço do quadro ruim

Esse efeito é comum na instalação de furos de LED em placas de tamanhos menores que não possuem margens. A protuberância do ângulo da placa do contorno da placa pode ocorrer devido a parafusos de marcação soltos. O deslocamento da placa também pode ocorrer no processo. Você pode definir margens adequadas para auxiliar o processo de marcação como forma de superar esse defeito.

· Inconformidade da cor do óleo da máscara de solda

A inconformidade de cores é um defeito comum associado às placas de circuito impresso. O lado do LED em uma PCB de LED exibe inconformidade de cor, que não pode ser quantificada para determinar os padrões corretos. Isso ocorre porque atualmente não existem padrões que sejam publicamente aceitos como sendo os corretos. A conformidade da cor do óleo é influenciada por vários fatores. Para atingir a conformidade da cor do óleo, os padrões de fabricação seguidos são mais rígidos, em comparação com outras placas de circuito de natureza comum. A exploração de métodos de fabricação e parâmetros de controle adequados é a melhor maneira de conseguir isso. Isso só é possível após anos de experiência em fabricação e uso de tecnologias mais avançadas.

· Defeitos do Ângulo da Placa

Ao manusear placas de circuito com espessura relativamente alta, é importante ficar atento à fragilidade das cantoneiras laterais. Defeitos no ângulo da placa tendem a ocorrer durante o transporte de tais placas. Para garantir que você evite tais defeitos, manuseie os delicados ângulos laterais da placa de circuito de LED com o máximo cuidado. Além disso, você deve fazer as placas de base um pouco maiores em tamanho em comparação com as placas comuns de margem única. Uma placa de base adicional também serve como uma medida de proteção muito crítica na solução desse problema.

· Empenamento

O empenamento da placa de circuito do LED é normalmente atribuído ao estresse assimétrico aplicado a ela. Esse estresse ocorre como resultado de tantos pads de alta densidade no lado do LED da placa. Outro fator contribuinte são os grandes blocos de cobre dispostos no lado do driver da placa. Esse defeito pode ser resolvido controlando o empenamento abaixo de 0.5%, o que ajuda a garantir que ele permaneça razoavelmente plano.

· Contorno do bloco

Devido à complexidade do arranjo do bloco de matriz, erros de omissão são frequentemente propensos a ocorrer durante uma inspeção. Isso se deve ao desgaste visual e ao cansaço que esse tipo de arranjo causa. O tempo prolongado gasto durante a inspeção e uma taxa de aprovação muito baixa são os problemas resultantes associados a isso. Para superar os problemas de contorno do bloco, o controle de procedimento é vital. Portanto, você deve se esforçar para reduzir a taxa de omissão, definindo procedimentos de fabricação favoráveis. Como você sabe, se o inspetor visual apresentar fadiga visual, o desempenho obviamente será ruim.

· Funções Degradantes

Como você deve ter notado até aqui, os PCBs de LED são tecnicamente diferentes de outras placas de circuito impresso. LED PCB é caracterizado por almofadas altamente densas e máscara de solda em preto. Durante a análise de erros de montagem de placas de circuito impresso, esses recursos surgem como obstáculos. Fazer uma análise de erro precisa torna-se muito difícil, pois nenhum LED com defeito claro pode ser avistado. Em caso de falha no funcionamento da placa, o PCBA simplesmente indica, sem especificar realmente o pad que falhou. A PCBA demonstra esse defeito como um problema de falha de toda a fileira de LEDs. Se você enfrentar tal desafio, pode ser necessário fazer um esforço para determinar o problema exato. Identificar o LED específico voltado para um engate pode envolver a demolição dos componentes e a remoção do óleo da máscara de solda também.

Fornecimento de componentes de placa de circuito de LED

Antes de começar o componentes de fornecimento para PCB, é importante preparar uma lista de materiais (BOM). A BOM lista detalhadamente todos os componentes necessários para serem usados ​​no processo de fabricação. Aqui estão alguns aspectos fundamentais que você pode considerar:

Usando modelos de BOM

A maioria das empresas de terceirização fornece modelos de BOM. Você pode considerar usar isso para sua terceirização e preencher todos os componentes necessários para sua placa de circuito impresso de LED. Você então dependerá do BOM para determinar o conteúdo do seu pedido. BOM Na maioria dos casos, os fabricantes terceirizam a função de comprar esses componentes. Isso significa que você confia a responsabilidade de compra a uma empresa terceirizada. Essas empresas irão fornecer excelentes unidades de trabalho, dando-lhe espaço para se concentrar em outras atividades envolvidas no processo. Isso garante componentes PCB de LED eficazes, traduzindo-se em aplicações aprimoradas. As pessoas têm diferentes pontos de vista quando se trata de terceirizar os serviços desses intermediários. No entanto, a melhor empresa de terceirização de componentes de PCB de LED é aquela que funciona melhor para você. Mas não é tarefa difícil saber quem pode fornecer os componentes mais desejáveis ​​para completar seu processo de fabricação.

Capacidade para um fabricante de componentes LED PCB

Uma das principais qualidades a serem observadas é a capacidade de fabricação. O fabricante é capaz de fabricar os volumes que você precisa? Em segundo lugar, é imprescindível avaliar se o fabricante possui mão de obra qualificada. Avalie e compare o custo de produção, o tempo de resposta e até a comunicação. Componentes da placa de LED Esses fatores irão ajudá-lo a garantir que você escolha o melhor fabricante. A terceirização de uma empresa desse tipo economizará, portanto, a agitação da fabricação por conta própria.

Colocar em prática um plano de aquisição de componentes de PCB de LED estável

Há também a necessidade de um plano de aquisição estável. Isso depende da capacidade da empresa em identificar o melhor fabricante. Quando houver modificação feita no plano de compras, isso afetará os produtos. Isso afetará a qualidade do produto, o tempo gasto no processo de produção e até o custo total. Portanto, é aconselhável adquirir seus componentes de um fabricante. Além disso, também é importante garantir que a empresa seja capaz de atender a maioria das suas necessidades. De certa forma, aderir a um fabricante ao fornecer componentes de PCB de LED também pode ser barato. Permite negociar descontos em função dos volumes e periodicidade das compras. Isso ainda reflete em custos de produção mais baixos, o que beneficia sua empresa e é benéfico para o progresso a longo prazo. Para que você possa realizar uma avaliação eficaz de um fabricante de componentes, você deve estabelecer sua credibilidade.

Confiabilidade é a chave no fornecimento de componentes de PCB de LED

A confiabilidade também é outro componente da eficácia que você terá que avaliar. Certifique-se de que o fabricante não é um golpista. Na indústria de PCB, existem empresas que pretendem fabricar componentes quando na realidade não o fazem. Eles simplesmente compram componentes personalizados dos fabricantes e os revendem. Isso significa que, em caso de defeitos, eles não poderão substituir os componentes. Esse tipo de arranjo também é demorado e caro. Se possível, você pode visitar pessoalmente o fabricante e verificar se ele realmente fabrica os componentes de seu interesse. Você também tem a opção de avaliar os componentes usando-os no protótipo.

Software de Design de PCB LED

Antes de projetar seu PCB de LED, é importante escolher o melhor software de design. Existem muitos softwares para design de PCB, mas você deve escolher aquele que lhe dará o melhor design. Neste guia, discutiremos três opções diferentes que você pode escolher. Interface do software de design de PCB Em primeiro lugar, vejamos algumas considerações importantes ao escolher o software de design de PCB de LED. Eles incluem:

• Seu nível de design
• O número de páginas que você precisa
• Quanto você está disposto a gastar
• Se você precisa de roteamento automático
• O tipo de sistema de computador que você está usando
• A quantidade de espaço que você tem
• Se você vai trabalhar online
• Quer você esteja comprando componentes ou tenha uma biblioteca para escolher

Tendo analisado esses fatores, agora podemos explorar os diferentes softwares que você pode usar para projetar sua PCB de LED. Entre as muitas opções disponíveis, as 5 principais são:

·Software de Design de PCB Eagle

Eagle é um acrônimo para Editor de layout gráfico facilmente aplicável, um software de design de PCB comum entre profissionais. Você pode optar por uma versão gratuita ou uma versão mais avançada por US $ 15 por mês, que é bastante acessível. Algumas de suas características técnicas incluem editor esquemático modular, verificação de regras esquemáticas, roteamento automático, revestimento de cobre e decisão de verificação de design. Também oferece função de anotação online, positiva e negativa, bem como arquivo de script para a execução do comando em lote. Além da interface simples, os programas de idiomas são flexíveis e fáceis de usar. Se você precisar exportar arquivos Gerber para usar em outras placas, poderá fazê-lo sem esforço no Eagle

·Software de design de PCB Kicad

Este software é muito fácil de usar e você pode usá-lo para projetar seu PCB de LED. O Kicad permite que você crie um esquema facilmente e converta-o no design da sua PCB. Usando o Kicad, você também pode gerar arquivos Gerber, BOM, artes e muito mais. Kicad geralmente tem cinco partes:

1. kicad
2. esquema

iii. Pcbnew

1. GerbviewGenericName
2. Componente Bitmap2

Funciona em Microsoft Windows, Linux e Mac OS. O Kicad fornece várias bibliotecas de componentes e também permite que você adicione seus componentes personalizados. Este software é muito acessível. Ele também permite que você trabalhe com flexibilidade ao projetar seu PCB. A outra vantagem do Kicad é que ele possui um procedimento de instalação simples e direto.

· Software de Design de PCB Diptrace

Este software é muito conveniente para iniciantes ou designers que estão pressionados pelo tempo. Você pode usá-lo para criar esquemas rapidamente antes de converter para outros formatos como PCB. A simplicidade e flexibilidade do Diptrace é o que o torna muito popular.

https://youtu.be/_yASVrjQZs0

Algumas de suas características incluem:

• Roteamento de alta velocidade baseado em formas
• Recursos avançados e abrangentes para importação e exportação de dados
• Modelagem 3D
• Oferece circuitos hierárquicos que são multi-nível e multi-folha
• Sinais virtuais de alta velocidade para verificar a precisão de projetos complicados
• DRC em tempo real para corrigir erros e melhorar a qualidade do projeto

·Software Altium PCB Design

Você pode usar o Altium para criar vários designs de PCB para diferentes aplicativos. É muito famoso entre os engenheiros de design. No entanto, você precisa ter o sistema operacional Windows para poder executá-lo. Algumas de suas características únicas incluem:

• Recursos de visualização 3D de alta qualidade
• Configurações fáceis de configurar
• Muitos atalhos para um design fácil e eficiente
• Operação offline, e é utilizável mesmo na ausência de uma licença
• Gerador de biblioteca para importação de dados
• Recursos avançados de filtragem

·Software de design de PCB Pulsonix

O pacote profissional do Pulsonix produz resultados maravilhosos no design de PCB. Ele vem com um roteador automático opcional e a versão básica com 1000 pinos custa US$ 1750. Embora seja mais caro, o Pulsonix permite que você faça seus projetos mais rapidamente do que qualquer outro software. Possui layout de PCB e entrada esquemática em um programa. A Verificação de Regra Elétrica torna o projeto mais preciso, pois você pode usá-la para verificar quaisquer anomalias presentes.

Tipos de placas de circuito impresso de LED

Alguns dos tipos mais comuns de placa de circuito de LED incluem o seguinte:

PCB LED flexível

Este tipo de placa de circuito impresso LED é altamente flexível. Juntamente com as resinas polimídicas são utilizados enchimentos cerâmicos, resultando num isolamento perfeito e na flexibilidade do painel. A condutividade térmica do alumínio não é comprometida no processo. PCB LED flexívelOs PCBs Flex LED são usados ​​em aplicações como luzes LED sob o balcão. Isso ocorre principalmente porque é fácil de instalar em locais “escondidos”, ao contrário do PCB de LED rígido.

PCB de LED rígido

Os PCBs de LED rígidos são placas de circuito impresso de LED que são feitas rígidas e compactas. Ao contrário dos PCBs LED flexíveis, eles não podem ser dobrados ou dobrados. PCB de LED rígidoEles são o tipo mais comum de PCBs de LED e são usados ​​na maioria das aplicações comerciais e de furos.

PCB de LED híbrido

Assim como o nome sugere, esta placa não é puramente feita de alumínio, que é o principal material para LED PCB. PCB flexível rígidoO material é obtido pela fusão de um material não térmico com alumínio. O não térmico com o qual o alumínio é fundido é geralmente FR4. O material resultante é conhecido como alumínio híbrido porque reúne as forças de ambos os materiais em um único material. Enquanto o alumínio garante excelente condutividade térmica, o FR4 confere ao material uma rigidez perfeita. É, portanto, utilizado para reforçar a rigidez da placa sem comprometer a condutividade térmica do Alumínio.

Placa de LED de camada única

Como o nome sugere, são PCBs de LED com uma camada do material base, geralmente alumínio. Como tal, eles podem ter apenas um número limitado de componentes montados em sua superfície. Apresentam, portanto, capacidades de desempenho mais baixas do que as PCBs LED multicamadas. Isso os torna ideais apenas para aplicações mais leves. PCB de camada única

PCB de LED multicamada

O PCB LED multicamadas é um tipo complexo de PCB com várias camadas de alumínio, o que garante uma condutividade térmica perfeita. Ter várias camadas de alumínio também garante uma transferência de calor perfeita. Figura 18 PCB de várias camadas Ter várias camadas sempre traz a vantagem de trazer um PCB altamente funcional para uma placa pequena. Em PCBs de LED, essas placas apresentam alta eficiência e longa vida útil.

Processo de fabricação de PCB conduzido

Projeto de placa de circuito impresso LED

Etapa 1: Design e layout da placa de circuito impresso LED

O processo de fabricação do seu LED PCB começa com o desenvolvimento de um projeto para o PCB. Vejamos como você pode projetar seu PCB de LED usando o software Kicad.

• Esta etapa começa baixando o Tutorial Kicad: Se você já possui o software Kicad em seu computador, você só precisará atualizá-lo. Caso contrário, este é o primeiro passo para projetar seu PCB de LED. Certifique-se de obter a versão mais recente do software.
• Depois de instalar o programa, você deve criar uma janela de navegação para ajudar na abertura de outros programas como layout de PCB e captura esquemática.
• Configure o projeto: Você precisará descompactar alguns arquivos em seu diretório após baixar o design do Kicad. Esses arquivos incluem: Pro, CMP, Kicad PCB layout e Sch. Esses arquivos compartilham o design do Kicad.
• Quando você estiver usando o Kicad, você deve definir o footprint que irá com cada um dos componentes.
• Configure a Biblioteca de Componentes: Comece clicando duas vezes na biblioteca de componentes.

Observe que um esquema que carrega enquanto exibe um ponto de interrogação significa que o Kicad não está vinculado aos dispositivos que contêm o esquema. Você precisará vincular seus componentes às bibliotecas.

1. Adicionar componentes ao seu esquema: Clique em adicionar, que abrirá a janela de componentes, permitindo que você selecione um componente da longa lista disponível.

Em seguida, escolha o dispositivo e clique em Enter. Agora coloque-o no esquema a seguir. Depois de colocá-lo com sucesso, clique em Esc para voltar do modo de posicionamento para o ponteiro normal. Agora copie o componente e coloque-o no local correto.

• Conecte os componentes: Com o ponteiro sobre as bolhas, pressione W para conectar os componentes.
• Por fim, anote automaticamente seus componentes esquemáticos clicando no botão para anotação. Para configurações, escolha “padrão” e clique para confirmar. Agora verifique a anotação e os componentes serão adicionados.

Etapa 2: Processo de fabricação de PCB de LED

Como já mencionamos, o alumínio é o material mais comumente usado para PCBs de LED. O processo de fabricação deste PCB de alumínio geralmente tem uma pequena diferença em relação aos outros PCBs. A fabricação de PCB de alumínio ocorre nas etapas a seguir.

i. Laminação de corte

Este é o corte das grandes folhas de material recebidas nos tamanhos menores necessários para a produção. O processo envolve colher e depois cortar as folhas, como o nome sugere. Durante a laminação do corte, você deve estar muito atento ao tamanho da primeira peça para garantir que ela seja perfeita. Além disso, você deve prestar muita atenção à sucata de alumínio e cobre e tomar cuidado com as bolhas.

ii. Perfuração

Após a laminação cortada, agora você precisa fazer furos nos furos para os componentes do furo passante. Ao perfurar, certifique-se de que o número e os tamanhos dos furos estejam de acordo com o projeto. Além disso, certifique-se de que a folha não arranhe enquanto você perfura. A outra precaução importante é verificar as rebarbas da superfície de alumínio. Verifique também se há desvio do furo. Para obter os melhores resultados, sempre inspecione e substitua a broca a tempo de garantir que esteja funcionando perfeitamente.

iii.Imagem de filme seco/úmido

Aqui, você vai lixar a chapa, depois expor o filme e por fim revelar. o motivo de fazer isso é destacar as peças que serão necessárias para fazer o circuito na folha. Certifique-se de sempre verificar se há circuitos abertos após o desenvolvimento. Você também deve estar atento a quaisquer desvios no alinhamento do desenvolvimento. Isso pode potencialmente impedir a geração de filme seco. Você também deve estar atento a circuitos ruins. Isso pode ocorrer especialmente se houver um arranhão na superfície. Evite resíduos de ar durante a exposição. Se isso ocorrer, pode levar a uma exposição ruim. Ao completar a exposição, aguarde cerca de quinze minutos antes de revelar.

iv. Gravura Ácida/Alcalina

Basicamente, a ideia aqui é reter a parte necessária do circuito enquanto remove qualquer excesso. Portanto, você irá gravar, descascar, secar e, finalmente, inspecionar a placa. Na gravação ácida/alcalina, você deve sempre ficar atento à largura e ao espaço do circuito. Além disso, não permita a oxidação da superfície do cobre, nem mesmo arranhões.

v.Máscara de solda, Processo Silk Screen

Você aplica máscara de solda para proteger as partes da placa que não precisam ser soldadas, evitando assim o curto-circuito. Neste processo, verifique cuidadosamente a placa e remova quaisquer materiais estranhos. Verifique também se o estêncil que você está usando está limpo. Quando terminar a serigrafia, aguarde pelo menos trinta minutos para garantir que o circuito não tenha bolhas. Resfrie a placa de aquisição para garantir que ela não grude no filme. Todo o processo de máscara de solda e serigrafia pode ser resumido como: serigrafia, aquisição, exposição, desenvolvimento e lenda.

vi.V-Corte, Rota de Saída

Esta etapa destina-se basicamente a separar as unidades de circuito individuais para facilitar a embalagem e o transporte. O roteamento também ajuda a remover as partes em excesso da placa. Ao fazer o corte em V, certifique-se de que a profundidade do “V” seja adequada. Verifique também se há defeitos nas bordas. Fique atento também aos desvios de rota. Novamente, assim como dissemos sobre a ferramenta de perfuração, aqui também você precisa verificar continuamente a ferramenta de roteamento. Conserte ou substitua adequadamente para garantir que estejam funcionando perfeitamente. Ao remover a rebarba, certifique-se de não arranhar a placa.

vii. Teste Eletrônico, OSP

Esta etapa é útil para verificar se o circuito está funcionando corretamente. Você também pode confirmar que o circuito é capaz de suportar o ambiente de tensão prescrito. Por fim, também é para garantir que a soldagem do circuito seja perfeita. Você deve ter certeza de distinguir corretamente entre bons produtos e aqueles com defeitos. Certifique-se de que não haja nenhum dano ao circuito.

viii. Embalagem e Envio

É aqui que você faz a verificação final da qualidade geral no quadro para confirmar se é de boa qualidade. Envolve a coleta de algumas amostras das pranchas concluídas e a verificação de sua qualidade. Usando inspeção visual, separe motores de popa cuja aparência não mostre perfeição. Por fim, as pranchas que passam por essa verificação são embaladas e enviadas aos respectivos compradores. Ao embalar, certifique-se de não misturar placas boas e ruins ou embalar placas erradas para um cliente. Certifique-se de que as placas sejam armazenadas de acordo com os padrões da indústria para armazenamento de substratos de alumínio.

Etapa 3: Processo de montagem da placa de circuito de LED

A montagem do LED PCB, assim como o processo de fabricação, requer atenção especial para produzir resultados perfeitos. Se feito de forma descuidada, o resultado serão placas com juntas de solda ruins e desalinhadas. Isso se deve especialmente à sensibilidade do material de base metálico. Conjunto de placas de LEDDiferentes PCBs de LED precisarão de considerações diferentes durante o processo de montagem. Portanto, é importante considerar a finalidade para a qual o conselho é necessário. O processo de montagem do LED PCB segue os seguintes passos:

viii. Preparação dos Materiais

Verifique cuidadosamente as placas nuas, os componentes, o estêncil PCB e a pasta de solda. Verifique também as ferramentas para garantir que estão todas em perfeitas condições. Lembre-se de que qualquer pequeno desvio na montagem do PCB pode causar mau funcionamento do produto final. Portanto, verifique se o ferro de solda, o decapador, o alicate, o estanho, entre outros, estão perfeitos e prontos. Você também deve colocar sua lista BOM e arquivo Gerber sobre a mesa. Você os consultará continuamente durante o processo de montagem.

 i. Cozimento de tábua nua

Você deve garantir que a placa nua esteja seca antes de começar a montar os componentes nela.

ii. Aplicação de pasta de solda

A máquina de impressão de pasta de solda aplica pasta de solda nos locais necessários na placa. Você deve inspecionar minuciosamente para garantir que a solda seja perfeita.

iii. Montagem de componentes

A máquina de coleta e colocação coleta e anexa componentes SMT ao PCB com muita precisão. No entanto, você ainda deve inspecionar manualmente a placa antes do refluxo para garantir que o posicionamento seja preciso.

iv. Soldagem por refluxo

Execute sua placa de circuito impresso de LED na máquina de refluxo. A máquina solda os componentes SMT e esfria as juntas para fortalecê-los. Após a soldagem, use o instrumento AOI para verificar se há algum problema com a soldagem.

v. Inserção de Componente Através do Furo

Insira os fios dos componentes do orifício de passagem nos orifícios de passagem da placa. Certifique-se de que cada componente seja inserido em sua posição correta.

vi. Solda por onda

Agora coloque seu LED PCB na máquina de solda por onda. A máquina usa fluxo de soldagem por pulverização, pré-aquecimento, solda e finalmente resfria as juntas para fortalecê-las.

 vii. Inspeção final e embalagem

Quando terminar de montar todos os componentes, você precisará primeiro limpar a placa. Em seguida, passe a placa acabada pela verificação de qualidade final para descartar todos os problemas de qualidade. Todos os PCBs que passaram nos testes finais agora estão prontos para embalagem e envio.

Como fazer projetos personalizados de PCB de LED

A partir de nossa discussão sobre o processo de fabricação acima, agora você conhece todo o processo de fabricação de PCBs de LED. No entanto, você pode querer fazer designs personalizados de PCB de LED, exigindo algumas alterações no processo de fabricação. Tudo o que você precisa é estar familiarizado com o software de design de sua escolha. LED PCB Agora siga o procedimento correto ao projetar sua placa de circuito impresso de LED. O procedimento geralmente é o mesmo para a maioria dos softwares de design comuns, exceto por algumas diferenças. Portanto, você seguirá estas etapas:

• Baixe e instale o software
• Configure o projeto:
• Configure a Biblioteca de Componentes:
• Adicione componentes ao seu esquema:
• Conecte os componentes: Com o ponteiro sobre as bolhas, pressione W para conectar os componentes.
• Anote seus componentes esquemáticos

O que procurar no provedor de serviços de design de PCB LED

Agora que você sabe tudo sobre LED PCB, a próxima pergunta que provavelmente está incomodando é como encontrar o melhor designer para o seu produto. Aqui estão algumas dicas sobre o que procurar antes de contratar um provedor de serviços para lidar com seu projeto de PCB de LED.  – Gostaria que seu produto fosse um experimento de controle para um designer praticante? Definitivamente não! Considere um provedor de serviços estabelecido e com grande experiência no campo, especialmente no que diz respeito ao design de PCB de LED. Tempo de espera – Quanto mais rápido o lead time, melhor para você, pois você poderá ter seu produto mais cedo. Especialização – Contratar um provedor de serviços que manuseie todos os tipos de PCBs é aceitável, especialmente se você também precisar de projetos de outros PCBs. Caso contrário, é melhor optar por um especializado em design de PCB de LED, se possível, para obter mais precisão e alta qualidade. Especialidades – Se você precisar que seu produto seja projetado usando um software específico, é melhor garantir que seu designer esteja bem familiarizado com ele. Atendimento ao cliente – Um provedor de serviços com suporte ao cliente confiável e informações úteis para uso do cliente pode ser confiável.

Conclusão

Os PCBs de LED impactam nosso dia a dia de várias maneiras. Depois de passar por este guia, agora você está pronto para fazer seu próprio design de PCB de LED. Você também adquiriu uma compreensão elaborada da fabricação e montagem desses PCBs. Fora de nossa discussão, você pode escolher a melhor opção de LED PCB para sua aplicação. Em geral, este guia o deixa perfeitamente apto para lidar com todos os assuntos relacionados ao LED PCB.